电工学原理与应用

目 录
第1章 引言 1
1．1 电气工程综述 1
1．2 电路、电流与电压 4
1．3 功率与能量 10
1．4 基尔霍夫电流定律 12
1．5 基尔霍夫电压定律 15
1．6 电路元件简介 18
1．7 电路简介 24
本章小结 27
习题 28
测试题 35
第2章 电阻电路 37
2．1 电阻的串联与并联 37
2．2 利用串/并联的等效变换进行网络分析 41
2．3 分压和分流电路 44
2．4 节点电压分析法 48
2．5 网孔电流分析法 63
2．6 戴维南等效电路和诺顿等效电路 71
2．7 叠加原理 81
2．8 惠斯通电桥 83
本章小结 86
习题 87
测试题 99
第3章 电感与电容 102
3．1 电容 102
3．2 电容的串联与并联 109
3．3 电容器的物理特征 111
3．4 电感 114
3．5 电感的串联与并联 118
3．6 实际电感元件 119
3．7 互感 121
3．8 利用MATLAB进行符号微积分运算 122
本章小结 126
习题 127
测试题 134
第4章 暂态分析 136
4．1 一阶RC电路 136
4．2 直流稳态 141
4．3 RL电路 142
4．4 一般电源作用下的RC和RL电路 146
4．5 二阶电路 150
4．6 利用MATLAB的符号运算工具箱进行暂态分析 160
本章小结 165
习题 165
测试题 174
第5章 正弦稳态分析 176
5．1 正弦电流与电压 176
5．2 相量 182
5．3 复阻抗 186
5．4 使用相量和复阻抗进行电路分析 190
5．5 交流电路的功率 195
5．6 戴维南等效电路与诺顿等效电路 205
5．7 对称三相电路 209
5．8 使用MATLAB软件进行三相交流稳态分析 219
本章小结 223
习题 224
测试题 236
第6章 频率响应、波特图和谐振 238
6．1 傅里叶分析、滤波器和传递函数 238
6．2 一阶低通滤波器 245
6．3 分贝、级联和对数频率坐标 249
6．4 波特图 253
6．5 一阶高通滤波器 255
6．6 串联谐振 258
6．7 并联谐振 262
6．8 理想滤波器和二阶滤波器 264
6．9 使用MATLAB软件绘制波特图 270
6．10 数字信号处理 272
本章小结 279
习题 280
测试题 292
第7章 逻辑电路 294
7．1 逻辑电路的基本概念 294
7．2 二进制数的表示 297
7．3 组合逻辑电路 303
7．4 逻辑电路的综合 310
7．5 逻辑电路的化简 315
7．6 时序逻辑电路 320
本章小结 329
习题 330
测试题 338
第8章 计算机、微控制器和基于计算机的仪器仪表系统 340
8．1 计算机结构 340
8．2 存储器类型 343
8．3 数字过程控制 345
8．4 HCS12/9S12编程模型 347
8．5 CPU12的指令集和寻址模式 350
8．6 汇编语言编程 357
8．7 测量的概念和传感器 362
8．8 信号调理 366
8．9 模数转换 371
本章小结 374
习题 375
自测题 380
第9章 二极管 382
9．1 二极管的基本概念 382
9．2 二极管电路的负载线分析 385
9．3 稳压管稳压电路 387
9．4 理想二极管模型 390
9．5 二极管的分段线性模型 392
9．6 整流电路 394
9．7 波形整形电路 397
9．8 线性小信号等效电路 402
本章小结 406
习题 406
测试题 416
第10章 放大器的技术参数和外部特性 418
10．1 放大器的基本概念 418
10．2 级联放大器 422
10．3 功率和效率 425
10．4 其他放大器模型 427
10．5 放大器阻抗在不同应用中的重要性 430
10．6 理想放大器 432
10．7 频率响应 433
10．8 线性波形失真 436
10．9 脉冲响应 440
10．10 传输特性和非线性失真 442
10．11 差分放大器 444
10．12 失调电压、偏置电流和失调电流 448
本章小结 452
习题 452
测试题 462
第11章 场效应晶体管 464
11．1 NMOS管和PMOS管 464
11．2 简单NMOS放大器的负载线分析 471
11．3 偏置电路 473
11．4 小信号等效电路 476
11．5 共源极放大器 479
11．6 源极跟随器 483
11．7 CMOS逻辑门 486
本章小结 491
习题 492
测试题 498
第12章 双极结型晶体管 500
12．1 电流和电压的关系 500
12．2 共射极特性曲线 503
12．3 共射极放大器的负载线分析 504
12．4 pnp型BJT 509
12．5 大信号直流电路模型 510
12．6 BJT电路的大信号直流分析 512
12．7 小信号等效电路 519
12．8 共射极放大器 521
12．9 射极跟随器 525
本章小结 530
习题 530
测试题 539
第13章 运算放大器 541
13．1 理想运放 541
13．2 反相放大器 543
13．3 同相放大器 548
13．4 简单放大器的设计 551
13．5 运算放大器线性工作的缺陷 554
13．6 非线性限制 558
13．7 直流缺陷 562
13．8 差分放大器和仪用放大器 565
13．9 积分器和微分器 567
13．10 有源滤波器 569
本章小结 573
习题 573
测试题 584
第14章 磁路和变压器 586
14．1 磁场 586
14．2 磁路 593
14．3 电感和互感 598
14．4 磁性材料 601
14．5 理想变压器 604
14．6 实际变压器 610
本章小结 613
习题 614
测试题 622
第15章 直流电机 623
15．1 电动机概述 623
15．2 直流电机的工作原理 630
15．3 旋转直流电机 634
15．4 并励与他励直流电动机 638
15．5 串励直流电动机 642
15．6 直流电动机的调速 645
15．7 直流发电机 649
本章小结 652
习题 653
测试题 660
第16章 交流电机 661
16．1 三相感应电动机 661
16．2 感应电动机的等效电路和性能计算 667
16．3 同步电机 674
16．4 单相电动机 683
16．5 步进电动机和无刷直流电动机 686
本章小结 687
习题 688
测试题 692

附录A 复数 694
附录B 电阻的标称值与色标 700
附录C 工程基础考试 702
附录D 测试题的答案 703
附录E 学生的在线资源 710